돛 펼치고 지구궤도 항해하는 ‘라이트세일2호’...솔라세일 꿈 이루나 [지식용어]

[시선뉴스 심재민 / 디자인 최지민] 지구궤도를 도는 독특한 모양의 비행체가 본격적인 날갯짓을 시작했다. 지난 6월 25일 스페이스X의 팰컨 헤비 로켓에 실려 발사된 라이트세일2호다.

라이트세일2호를 발사한 미국의 비영리단체 '행성협회(The Planetary Society)'와 외신 등에 따르면 라이트세일2호는 관제센터의 지시를 받아 권투 링 크기인 약 32㎡의 돛을 펼쳤으며, 모든 수치상 성공적으로 전개된 것으로 나타났다. 라이트세일2호가 돛을 펼치는 장면은 2대의 광각 카메라로 포착돼 추후 전송될 예정이다.

라이트세일2호는 빵 한 덩어리 크기의 초소형 위성이다. 녹음테이프 등에 이용되는 필름인 '마일러(Mylar)'로 만든 돛에 쏟아지는 태양의 복사압만으로 하루 500ｍ씩 고도를 끌어올려 지구궤도 원지점까지 올라가게 된다. 라이트세일 2호의 1차 목표는 한 달간 비행을 지속하는 것이고, 이후 1년까지 지구궤도를 도는 것을 2차 목표로 삼고 있다.

이러한 라이트세일2호의 발사 배경은 지구 궤도에서 우주 돛을 펴고 태양의 복사압을 이용해 비행하는 '솔라세일'을 시험할 목적이다. 태양빛의 입자 성질인 광자(photon)의 운동량을 대형 돛에 모아 우주선의 추진력을 얻는 솔라세일은 처음에는 종이 한 장의 무게만큼 약하지만, 빛을 지속해서 받으면서 추진력이 쌓이면 고속에 도달할 수 있는 것으로 알려져 있다. 솔라세일 시험비행에 성공하면 우주 어디서든 태양(항성) 빛은 무제한 확보할 수 있다는 점에서 연료 걱정 없이 성간 우주여행을 할 수 있게 된다.

솔라세일은 1600년대에 독일 천문학자 요하네스 케플러가 처음으로 아이디어를 제시했지만 수백 년간 꿈의 영역에 머물다가 미국의 유명 천문학자 칼 세이건이 1970년대에 솔라세일 우주선 모델까지 제시하며 구체화하면서 차츰 현실이 되고 있다.

그 일환으로 라이트세일2호는 지난 한 달 가까이 지구 궤도를 돌며 돛을 펼칠 준비를 해왔는데, 이번 관측 결과 돛을 펼치고 본격적인 시험비행을 시작한 것. 이번 라이트세일2호의 성공적인 비행이 관심을 받는 이유는 그간 많은 국가에서 이 실험을 진행했지만 번번이 무산됐기 때문이다.

시민모금을 통해 재원을 확보해 솔라세일을 시험 중인 행성협회는 지난 2015년에 라이트세일1호를 발사했지만 이때는 지구궤도에서 돛을 펴는 시스템만 시험했다. 이보다 앞서 2005년에는 라이트세일보다 규모가 큰 코스모스-1호를 러시아 로켓에 실어 발사했으나 궤도에 도달하지 못하고 실패로 끝난 바 있다.

일본우주항공연구개발기구(JAXA)가 지난 2010년 첫 솔라세일 우주선 '이카로스(Ikaros)'를 발사해 금성까지 보냈지만 방향을 조정할 수 없어 2015년 연락이 끊기며 우주 미아가 된 상태다.

이처럼 희망의 시선 속에 라이트세일2호는 방향 조정이 가능한 최초의 솔라세일 시험비행으로 미국항공우주국(NASA)을 비롯한 각국의 우주기관들이 결과를 주시하고 있다. NASA도 솔라세일 기술을 자체 시험 중이며 2020년대 초에 지구 근접 소행성을 탐사할 큐브샛에 솔라세일을 적용하는 방안을 추진 중이다.